如何设计一个在线烧录方案

在线烧录，芯片先贴在PCB板上后，再对其进行烧录。由于在线烧写的灵活性(产品先生产出来后，可根据用户订单，临时烧录不同的固件)、易返工性(直接在板重新烧录)，越来越多的工厂选择了在线烧录的方案。

由于每款目标板存在各种差异性，烧录环境参数不统一，导致烧录出现异常以及达不到需求效果。那么，如何设计一个更合理的在线烧录放案 以下罗列了几个注意事项。

1、选择合适的烧录通讯协议

一款芯片，可能同时支持几种烧录通信协议，基于每种协议的特点，根据需求，在目标板预留一个或多个烧录通讯协议接口。以LPC1517为例，可以支持SWD、UART烧录通讯协议。其中，SWD通信速率能达到6M以上，而UART模式只能支持115200 的波特率(相比之下，SWD速率大约是UART的52倍)。更快的通讯速度，将减少烧录时间，提高烧录生产效率，如果追求烧录速度，首选SWD。但当芯片加密后，芯片杜绝编程器通过SWD访问芯片，这时只能通过UART模式擦除解密。一般产品出产后，芯片都配置成加密模式，后续产品升级、维修需要重新烧录固件时，由于芯片已处于加密模式，故不能再用SWD模式烧录，只能采用UART模式。因此，应根据具体情况，预留对应的SWD或UART烧录接口。或者两种都预留，SWD模式接口用于量产烧录，UART用于维修、升级时单次烧录。



2、预留禁能看门狗的接口

为了避免芯片程序跑飞或进入死循环状态，目标板一般都会放置外部看门狗，有效保证整个系统稳定运行。但是，如果芯片正处于烧录状态，由于没有喂狗，看门狗将计数溢出并复位目标芯片，意外中断了当前的烧录工作。为了避免以上异常情况，目标板应预留禁能看门狗的接口。当芯片烧录的时候，通过一个跳线，禁能看门狗，杜绝烧录时芯片被看门狗复位。如图1所示，目标板预留了禁能看门狗接口。



图1 禁能看门狗接口

3、烧录接口是焊盘测试点还是接线座

图2为焊盘测试点和普通烧录接线座的对比。如果生产烧录量很大，为了提高烧录效率，可以配合夹具和自动机，进行自动化的烧录。夹具一般都是配合顶针一起使用的，故需要在目标板预留焊盘测试点，以便烧录信号线的顶针与目标板接触;而如果生产烧录量偏小，则可以人工手动拔插烧录接口。



图2 焊盘测试点和普通烧录接线座的对比

4、引出芯片复位管脚

有时候，出于节省PCB空间考虑，设计烧录接口时会省掉复位管脚，但这有可能导致烧录不稳定。烧录前，先复位芯片，可以给芯片烧录提供一个纯净的初始化环境，避免芯片已跑有代码时，影响后续的烧录。此外，烧录前先复位芯片，还可以避免上电瞬间烧录信号线电平的抖动，使得芯片误采集到握手信号，导致烧录通信握手失败。因此，为了保证烧录的稳定性，烧录接口需引出复位管脚。烧录器烧录芯片前，利用复位管脚先复位芯片，使芯片处于一个纯净的初始化状态，有效保证芯片烧录的稳定性和有效性。



图3 引出复位管脚

以上只是罗列了常见的几种情况，但由于在线烧写目标板的差异性，设计PCB板时应该根据具体的芯片，配合你选择的烧录器特性，设计一个合理的方案。